Коэффициент заложения откоса m: Земляные работы в строительстве

Содержание

ГОСТ Р 58331.1-2018 Системы и сооружения мелиоративные. Каналы оросительные. Поперечные сечения

ГОСТ Р 58331.1-2018

ОКС 65.060.35

Дата введения 2019-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным научным учреждением "Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации" (ФГБНУ "РосНИИПМ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 151 "Мелиорация"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2018 г. N 1144-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты".

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на каналы оросительных систем и устанавливает требования к расчету геометрических параметров поперечных сечений оросительных каналов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 21778-81 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения

ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

СП 81.

13330 "СНиП 3.07.03-85* Мелиоративные системы и сооружения"

СП 100.13330 "СНиП 2.06.03-85 Мелиоративные системы и сооружения"

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 берма: Уступы на откосах гидротехнических сооружений: земляных и каменных плотинах, каналов, укрепленных берегов и т.д., служащие для придания устойчивости вышележащих частей сооружений, а также улучшения условий их эксплуатации.

3.2

геометрический параметр: Линейная или угловая величина.

[ГОСТ 21778-81, приложение 1]

3.3

грунт: Любые горные породы, почвы, осадки и техногенные образования, рассматриваемые как многокомпонентные динамичные системы и как часть геологической среды и изучаемые в связи с инженерно-хозяйственной деятельностью человека.

[ГОСТ 25100-2011, пункт 3.8]

3.4 дамба: Гидротехническое сооружение в виде насыпи для защиты территорий, ограждения искусственных водоемов и водотоков, направленного отклонения потока воды в естественных и искусственных водотоках.

3.5 канал: Искусственный открытый водоток в земляной выемке, полувыемке-полунасыпи или насыпи.

3.6 облицовка: Покрытие каналов, сооружений, зданий, выполненное из природных или искусственных материалов, отличающихся по своему качеству от основных материалов.

3.7 откос: Наклонная поверхность, являющаяся частью грунтового массива или конструкции.

3.8 поперечное сечение: Сечение под прямым углом к продольной оси.

3.9 противофильтрационное устройство: Элемент гидротехнических сооружений, предназначенный для уменьшения фильтрационного расхода через сооружение и его основание, а также для снижения фильтрационного давления на отдельные части сооружения и кривой депрессии, уменьшения градиентов напора фильтрационного потока в наиболее опасных зонах.

4 Общие положения

4.1 Выбор геометрических параметров сечения канала следует проводить в каждом конкретном случае на основании гидравлического расчета и расчета устойчивости откоса с учетом типа канала, налагаемых на него специальных мелиоративных задач, гидрогеологических и грунтовых условий.

4.2 Ширину берм или дамб (по гребню) назначают в соответствии с техническими характеристиками машин и технологией проведения работ при строительстве и эксплуатации канала. Минимальную ширину дамбы назначают из условия проезда механизмов. При использовании гребня дамбы в качестве проезжей части эксплуатационной автодороги расчет устойчивости откоса следует проводить с учетом массы эксплуатационной техники, перевозимого груза и динамической нагрузки при ее прохождении.

4.3 При прохождении оросительных и водосборно-сборных каналов в выемке, глубина которой превышает строительную глубину, первую берму устраивают на отметке строительной глубины канала. Расположение последующих берм определяют геотехническим расчетом. Строительную глубину канала принимают согласно [1].

При определении превышения отметки бермы канала над уровнем воды следует руководствоваться требованиями СП 100.13330.

4.4 Заложение внешних откосов дамб следует назначать в зависимости от свойств грунта и условий фильтрации воды из канала (приложение А).

4.5 При прохождении каналов в сложных геологических условиях геометрические параметры сечения назначают с учетом мероприятий по стабилизации русла канала. В сложных геологических условиях при основании с грунтами легкого механического состава заложение откосов назначают на основании геотехнических расчетов.

4.6 Отклонение русла канала по строительной глубине и параметру сечения не должно превышать допустимых значений. При устройстве земляного русла оросительного канала для последующей укладки защитных и противофильтрационных покрытий допускается увеличение строительной глубины канала согласно требованиям СП 81.13330.

4.7 При назначении геометрических параметров поперечного сечения канала следует учитывать технические характеристики строительных машин.

5 Поперечные сечения

5.1 Трапецеидальное сечение

Для трапецеидальных сечений относительную ширину по дну (отношение ширины канала по дну к глубине его наполнения) вычисляют по формуле

, (1)

где b - ширина канала по дну, м;

h - глубина воды в канале, м;

Q - расход воды в канале, м/с;


m - коэффициент заложения откоса (, - угол наклона откоса к горизонтали).

Значения отношения ширины канала по дну к глубине его наполнения приведены также в таблице 1.

Таблица 1 - Значения отношения ширины канала по дну к глубине его наполнения

m

1,0

1,5

2,0

2,5

0,8-3,0

0,6-3,1

0,5-3,4

0,4-3,8

Примечание - При m>2,5 величину назначают по расчету или по данным аналогов.

Схема оросительных каналов трапецеидального сечения представлена на рисунке 1.

B - ширина поверху; b - ширина канала по дну;

h - глубина воды в канале; m - коэффициент заложения откоса (, - угол наклона откоса)

Рисунок 1 - Схема оросительного канала трапецеидального сечения

Расчетные формулы для определения элементов живого сечения канала трапецеидальной формы представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Определение элементов живого сечения канала трапецеидальной формы

Элемент живого сечения

Расчетная формула

Ширина поверху В, м

Ширина средняя , м

Глубина средняя

Контроль геометрических элементов откосов земляного полотна

В городских, обычно стесненных условиях крутизну откосов определяют с помощью простейшего прибора, состоящего: из обоймы, в которой закреплен уровень подвижной планки; неподвижной планки; круговой шкалы с делениями заложения откоса; торцевой стенки и оси, на которой вращается подвижная планка в пределах от 0 до 90°.

Пользуются прибором следующим образом: на доску или рейку длиной 1—2 м, уложенную на откос, устанавливают прибор. Подвижную планку поворачивают до принятия ею горизонтального положения, определяемого показанием уровня. Отсчет по круговой шкале соответствует задаваемой крутизне откоса земляного полотна. Прибор изготовляют из плексигласа.


Рис. 4.8. Схема оперативного контроля параметров откосов выемки с помощью эклиметра и рейки 1 — рейка; 2 — эклиметр; 3, 4 — соответственно отметки основания И бровки откоса; 5, 6 — соответственно проектный и фактический контуры откоса; hф — фактическая глубина, hп — проектная

Для контроля геометрических параметров откосов инж. Н. А. Михайленко внедрил эклиметр с рейкой (рис. 4.8). К рейке длиной 3—5 м, предварительно уложенной на откос, прикладывают эклиметр и измеряют угол наклона αф, а потом расстояние l. Угол наклона эклиметром измеряют как у подошвы откоса, так и у его бровки, поскольку искомый угол αф=α' (как накрест лежащий при параллельных прямых).

Зная угол откоса αф и расстояние l (длину откоса), определяют фактическую высоту (глубину) откоса по формуле hф=l sin αф.

Промышленность выпускает эклиметры только с градусной шкалой, при строительстве же пользуются отношением высоты откоса hн к его заложению l1, что соответствует проектному тангенсу угла αп откоса, т. е. 1/m=hн/l=tg αп, где m — коэффициент заложения откоса.

Чтобы перейти от градусной шкалы эклиметра к коэффициенту т, пользуются соответствующей таблицей (табл. 4.1) либо наносят на эклиметр шкалу коэффициентов заложения откоса.

В настоящее время эклиметры изготовляют серийно, что позволяет их шире применять. Если нет эклиметра, но имеется обычный уровень и предварительно изготовленный откосник, то при равнинном характере местности можно оперативно проверить заложение откосов земляного полотна.

Во многих странах применяют лазерные приборы, что значительно повышает качество, а также производительность разбивочных работ. Луч лазерного прибора достигает расстояния до 4 км. Его с успехом используют даже при разбивке переходов через водные преграды. В городских условиях применение лазерного прибора при разбивке площадей, скверов и автомобильных стоянок чрезвычайно эффективно. Посередине разбиваемой площадки устанавливают переносную колонку— прибор с лазером и при помощи специальных реек определяют с большой точностью проектное положение земляного полотна в любой точке. Обычно ограничиваются одной стоянкой лазерной колонки.

Прибор ПГЛ-1 состоит из двух блоков: блока, передающего лазерный луч (БЛЛ), и блока в виде фотоприемного устройства (ФПУ). Передающая часть включает в себя: лазерный передатчик с углом визирования а, формирующий излучение световых линий и плоскостей, источник питания и штатив для установки передатчика (рис. 4.9). Фотоприемное устройство состоит из фотоприемника импульсных сигналов и измерительной рейки. Визуальную регистрацию результатов измерения осуществляет стрелочный прибор с расположенным над ним светодиодом. Во время работы фотоприемник перемещают вдоль рейки до появления показаний на приборе, после чего снимают отсчет со шкалы рейки.


Рис. 4.9. Лазерный геодезический прибор для строительства (ПГЛ-1)
1 — излучатель;
2 — ручка лазерного прибора;
3 — лазерное устройство; 4 ручка для закрепления прибора в неподвижном состоянии;
5 — винты для изменения его высоты;
6 — полка треноги;
7 — приспособление для высотного изменения положения штока;
8 — муфта треноги;
9 — шток;
10 — измерительный аппарат

Прибор изготовляют серийно. При его применении повышается точность и объективность измерений, увеличивается производительность труда геодезистов в 1,5—2 раза, сокращается численность обслуживающего персонала. Прибор прост в управлении: работать с ним может один геодезист. Кроме того, им можно пользоваться в условиях недостаточной освещенности, что важно в полевой обстановке новостроек.

Срок службы газового (гелиево-неонового) лазера с входной мощностью луча 0,002 Вт составляет не менее 3000 ч. Лазерный прибор питается от сети переменного тока или аккумулятора напряжением 12 В. При работе с прибором нужен теодолит (в частности, при установке согласно проектной отметке лазерной колонки прибора). Точное направление оси улицы, дренажа, трубопровода, подземного коллектора, пешеходного перехода и других сооружений выдерживается тогда, когда луч лазера и линия визирования теодолита пересекаются в центре специально изготовленной марки, установленной на проектной отметке. Марки выполняют из прозрачных материалов (например, плексигласа) с крестообразной сеткой, центр которой устанавливают по оси разбиваемой трассы. Перемещение марки со специальной рейкой по высоте до попадания луча в ее центр определяет высотное положение проектной поверхности земляного полотна, дренажа и т. д. Разбивку может проводить специалист, имеющий право на проведение подобных работ.

Содержание

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Технология, Организация и Экономика Строительства»

Курсовая работа на тему:

«Проектирование производства земляных работ»

Выполнил: Кирьянов В. О.

гр.3012/3

Проверил: Лисков А. А.

  1. Исходные данные…………………………………………………………………………………..3

  2. Определение объема котлована……………………………………………………………4

  3. Определение производительности выбранных механизмов………………6

    1. Снятие растительного слоя……………………………………………………………....6

    2. Разработка грунта котлована…………………………………………………………10

    3. Разработка котлована экскаватором прямая лопата……………………11

    4. . Определение производительности экскаватора, подбор автосамосвалов………………………………………………………………………………13

    5. Планировка дна котлована……………………………………….………………………………………………..15

    6. Уплотнение дна котлована……………………………………………………………16

  4. Разработка графика производства работ ……………………………………………17

  5. Список литературы………………………………………………………………………………19

  1. Исходные данные

  1. Размеры котлована (по дну)

Длина 400м

ширина 200м

глубина 10м

  1. Грунт – песок крупный

  2. Район строительства –

  3. Растительный слой толщиной 0,29м

  4. Мощность слоя вскрыши 2,0м

  5. Расстояние до отвала грунта 1,9км

  6. Ориентировочный срок выполнения работ –

  7. Дополнительные сведения --

  1. Определение объема котлована

Объём котлована найдем по формуле:

3) (2. 1)

Где Vk – объём котлована, м3;

Н – глубина котлована (по заданию 10 м), м;

а и b– размеры дна котлована (по заданию 400 м и 200 м), м;

а1 и b1 – размеры котлована по верху, м.

Определение размеров котлована по верху иллюстрирует Рис. 1

Рис. 1. К определению объема котлована

Получаем :

а1=а+2mH (м)

b1=b+2mH (м)

Величина заложения откоса m может быть принята из таблицы 1.

Таблица 1. Коэффициент заложения откоса в мягких необводненных грунтах

Для песка при глубине котлована H=10м, принимаем m=1,3.

Тогда:

b1= 400+2∙1,3∙10 = 426 (м)

a1= 200+2∙1,3∙10=226 (м)

Итак, объем котлована:

Vk=10/6(400∙200+426∙226+(400+426)∙(200+226)) = 880253,33(м3).

Определение объёма растительного слоя.

3)

Где hpc =0,29 - толщина растительного слоя, м. (по заданию)

Vpc=426∙226∙0,29=27920,04 (м3)

Определение объёма грунта, подлежащего обработке.

3)

Подставим полученные значения формулу для Vp, получим объём грунта, подлежащий обработке:

Vp =880253,33-27920,04=85233,29 (м3).

Округляем Vp в большую сторону до 85235 м3

  1. Определение производительности выбранных механизмов

    1. Снятие растительного слоя

При использовании экскаваторов для разработки грунта котлована снятие растительного слоя выполняют бульдозеры 10т тяги. Работа осуществляется по схеме, показанной на рис. 2.

Бульдозер разрабатывает грунт, передвигаясь челночно от продольной оси котлована до оси кавальера. После удаления растительного слоя с половины площади а1∙а2 в кавальер он аналогичным способом разрабатывает вторую часть площади в другой кавальер.

Для этой работы подберем бульдозер ДЗ-18 со следующими характеристиками:

Таблица 1. Технические характеристики бульдозера ДЗ-18.

Показатели

ДЗ-18

Тяговый класс, тс

10

Продолжительность набора в призму грунта (песок) tкоп, с

9

Средний путь набора грунта в призму lкоп, м

4

Скорость перемещения бульдозера, км/ч

-при копании-наборе грунта в призму Vкоп

-при транспортировке и раскладке грунта Vтр и Vр

-при порожнем пробеге Vпор

3,6

8,8

12,2

Масса, т

16,3

Объём грунтовой призмы (для несвязного грунта - песок) q, м3

1,4

Производительность бульдозера определяем по формуле:

3/ч)

Где q – объём грунтовой призмы перед отвалом бульдозера на конечной стадии копания, м3;

КП – коэффициент потерь грунта при движении бульдозера;

KП=1-0,005* lтр

KП=1-0,005*123=0,39

КР – коэффициент разрыхления грунта при разработке, для песка =1,15;

КВ – коэффициент использования рабочего времени смены(=0,80…0,90).

tц – длительность рабочего цикла, с;

Длительность рабочего цикла определим по формуле:

tц=tкоп+tтр+tр+tпор+tдоп (с)

где tкоп – длительность операции копания-набора грунта в призму (по табл.1), с;

tкоп=9 с.

tтр – длительность транспортировки грунтовой призмы, с;

tтр=lтр/Vтр (с) (3.3)

где lтр – путь транспортировки грунтовой призмы, м;

lтр1/2+с (м) (3.4)

lтр=226/2+10=123 м.

 

Vтр - скорость транспортировки грунтовой призмы (по табл.1), м/c;

Vтр=12.2*1000/3600=3.39 (м/c)

tтр=123/3.39≈37 с.

tр – длительность раскладки грунтовой призмы слоем определённой толщины, при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы (в отвал, в кавальер, в обратную засыпку) tр=0 (с).

tпор – длительность порожнего хода бульдозера, с;

tпор=(lкоп+lтр+lр)/Vтр (с) (3.5)

где lкоп – средний путь набора грунта в призму (по табл.1), м;

lр – длина пути раскладки (при сосредоточенной разгрузке грунтовой призмы в кавальер) lр=0, м

tпор=(4+123+0)/3.39≈38 с.

tдоп – дополнительное время на переключение передач, перестановку отвала и повороты, tдоп=10с.

tц=9+37+0+38+10=94 с.

Пэч= 1,4∙39∙0,39∙0,87∙0,9=16,67 ≈ 17 (м3/ч).

    1. Разработка грунта котлована

Выбираем объем ковша экскаватора 1,6 м3. Разработка котлована под сооружение осуществляется в один ярус экскаватором прямая лопата.

Для разработки котлована выбираем экскаватор Volvo EC240 со следующими характеристиками:

Показатели

Volvo EC240B LR Prime

Объём ковша, м3

2,0

Наибольший радиус копания Rкоп. max, м

18,307

Наибольшая глубина копания Нкоп.max, м

14.347

Наибольшая высота выгрузки Нвыг.max, м

12.579

Радиус выгрузки при наибольшей высоте выгрузки, Rвыг, м

8,322

Продолжительность цикла, с

22

Масса, т

25.354

После удаления растительного слоя, расчетная глубина разрабатываемого грунта составляет:

Hр = H-hрс =10-0,29=9,71 (м)

Определим глубину разработки котлована по формуле:

Hкоп макс = Hр/β,

где β – коэффициент забоя экскаватора, для прямой лопаты и заданного грунта β=0,9

Hкоп макс= 9,71/0,9= 10,79

Разработка котлована начинается с проходки пионерной (разрезной) траншеи лобовым

забоем по длинной оси котлована (рис. 3). Последующая разработка осуществляется

одинаковыми боковыми забоями в обе стороны от разрезной траншеи. Если при расчётах

окажется, что количество боковых забоев нечётно, ось пионерной траншеи сместится в

сторону от оси котлована.

Рис 3. Схема экскаваторных проходок при разработке котлована.

Наклонный въезд в котлован (обычно с уклоном i=10%)

Для прямой лопаты устройство наклонного входа в котлован является первой и обязательной стадией его разработки: экскаватор начинает разрабатывать грунт ниже отметки стояния, постепенно заглубляясь до отметки Hp в конце наклонного входа – на границе подошвы котлована. Очевидно, что разработка грунта должна быть начата от будущей подошвы котлована на расстоянии L=Hр/0,1. Учитывая трудность разработки грунта ниже уровня стояния (особенно грунта III группы), можно выполнить проходку въезда в котлован до глубины 6 м обратной лопатой, а дальнейшую проходку въезда и разработку инженерной траншеи необходимой ширины – основным экскаватором прямая лопата. При необходимости дополнительный объём разрабатываемого грунта легко определить, зная величины длины въезда Lв, его ширины (равной ширине пионерной траншеи понизу bпт), отметки дна котлована Hр и коэффициента заложения откоса “m”.

Установление основных размеров поперечного профиля плотины

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

 

При проектировании поперечного профиля плотины необходимо установить очертание откосов плотины, ширину и отметку гребня, а также его конструкцию, конструкцию и размеры крепления верхового и низового откосов, размеры противофильтрационных устройств в теле плотины и в основании, тип, конструкцию и размеры дренажных устройств. Схема поперечного профиля земляной плотины показана на рис. 2.3.

 

Рис. 2.3. Поперечное сечение земляной плотины

1 – тело плотины; 2 – подошва плотины; 3 – берма верхового откоса; 4 – упор крепления верхового откоса; 5 – крепление верхового откоса; 6 – гребень плотины; 7 – крепление низового откоса; 8 – берма низового откоса; 9 – дренаж плотины; 10 – замок; 11 – естественная поверхность грунта; 12 – водопроницаемый грунт; 13 – водоупор.

 

Очертание откосов плотины. При проектировании земляных насыпных плотин коэффициенты заложения откосов принимаются в зависимости от типа плотины, её высоты, вида грунта тела плотины и основания по данным практики.

Предварительно назначенные откосы плотин впоследствии подвергаются поверочному расчету устойчивости.

Верховой откос, насыщенный водой и находящийся под действием волн и льда устраивается обычно более пологим, а низовой - более крутым.

Заложение откосов плотины назначается с учетом следующих основных факторов:

а) характера грунта, из которого сложен откос;

б) характера грунта основания;

в) сил действующих на откос;

г) условий производства работ и эксплуатации плотины;

д) типа плотины;

е) высоты плотины.

На начальной стадии проектирования сооружения для предварительного определения коэффициентов заложения откосов можно использовать данные, приведенные в таблице 2. 2 [4].

Откосы плотин высотой до 15 м обычно принимаются не изменяющимися по высоте. При большей высоте обычно принимается ломаное очертание верхового и низового откосов, постепенно уменьшая их уклон от гребня к основанию. Переломы откосов устраиваются через 7¸15 м по высоте плотины.

 

Рекомендуемые коэффициенты заложения откосов земляных плотин

Таблица 2.2

Высота плотины, м Заложения откосов
верхового низового
менее 5 2.0 – 2.5 1.50 – 1.75
от 5 до 10 2.25 – 2.75 1.75 – 2.25
от 10 до 15 2.50 – 3.00 2.00 – 2.50
от 15 до 50 3.00 – 4.00 2.50 – 4.00
более 50 4. 00 – 5.00 4.00 – 4.50
       

 

Откосы плотин высотой до 15 м обычно принимаются не изменяющимися по высоте. При большей высоте обычно принимается ломаное очертание верхового и низового откосов, постепенно уменьшая их уклон от гребня к основанию. Переломы откосов устраиваются через 7¸15 м по высоте плотины. Обычно коэффициент заложения верхового откоса ниже точки перелома на 0.5 больше, чем коэффициент заложения откоса выше точки перелома. Для низового откоса – на 0.25.

На откосах плотины могут устраиваться горизонтальные площадки – бермы обычно в местах перелома откоса. Бермы предназначены:

1) для надзора за откосом;

2) для ремонта откоса и его покрытия;

3) для увеличения общей устойчивости откоса;

4) для увеличения ширины плотины по низу с целью удлинения пути фильтрации в основании;

5) для включения в тело плотины предварительно построенных перемычек, под защитой которых возводится плотина;

6) для заглубления под поверхностью откоса кривой депрессии на глубину, большую глубины промерзания;

7) для устройства в случае необходимости дороги по откосу;

8) для предохранения низового откоса от размыва его стекающими атмосферными осадками.

Ширина берм принимается не менее 2-3 м из условия производства работ. Обычно ширина берм составляет 3-5 м. Они устраиваются через 7-15 м по высоте.

На верховом откосе устраивается берма для создания упора крепления откоса. На низовом откосе бермы используются для устройства служебных проездов, а также для отвода атмосферных вод.

В курсовом проекте необходимо принять коэффициенты заложения верхового и низового откосов, установить отметки переломов откосов, принять размеры берм.

Конструкция гребня плотины. Ширина гребня земляной плотины устанавливается в зависимости от условий производства работ и эксплуатации, но не менее 4.5 м (СНиП 2.06.05-84 [10]). В случае если гребень плотины используется для проезда автомобильного транспорта, ширину его следует назначать равной ширине земляного полотна в соответствии с нормами проектирования (ДБН В.2.3.-4:2007 [6]) в зависимости от категории дороги проходящей по гребню (табл. 2.3). Схема гребня плотины показана на рис. 2.4.

 

 

Рис. 2.4. Основные размеры земляного полотна

 

Параметры поперечного профиля автомобильных дорог

Таблица 2.3

Показатель Категории дорог
II III IV V
Число полос движения, шт.
Ширина полосы движения, м 3.75 3.5 3.0 -
Ширина проезжей части Вп.ч., м 7.5 7.0 6.0 4.5
Ширина обочины, м 3.75 2.5 2.0 1.75
Ширина земляного полотна Вз. п., м 15.0 12.0 10.0 8.0

 

Дорожное покрытие гребня плотины принимается в зависимости от категории дороги.

Для обеспечения стока атмосферных осадков, гребень плотины выполняют двускатным с поперечным уклоном и в обе стороны от оси равным 0.02-0.04. С таким же уклоном выполняются обочины земляного полотна. Вдоль проезжей части по гребню плотины устанавливаются железобетонные надолбы, служащие ориентирами при движении транспорта. Надолбы располагаются на расстоянии 2 м один от другого и принимаются высотой 0.8-1.0 м. Варианты конструкции гребня плотины показаны на рис. 8.

Определение отметки гребня плотины. Отметку гребня плотины следует назначать с учетом возвышения его над расчетным уровнем воды. Возвышение гребня плотины hs определяется для двух расчетных случаев стояния уровня воды в верхнем бьефе:

а) при нормальном подпорном уровне (НПУ), соответствующем основному сочетанию нагрузок и воздействий;

б) при форсированном подпорном уровне (ФПУ), соответствующем основному сочетанию нагрузок и воздействий.

 

 

 

Рис. 2.5. Конструкции гребня плотины

а) покрытие гребня железобетонными плитами;

б) покрытие гребня мощением

Возвышение гребня плотины в обоих случаях определяется с учетом высоты наката ветровых волн и ветрового нагона воды в водохранилище (рис. 2.6) по формуле (СНиП 2.06.05-84 [10]).

hs = ∆hset + hrun1% + , (2.6)

где ∆hset – высота ветрового нагона воды в водохранилище, м; hrun1% – высота наката ветровых волн на откос обеспеченностью 1% в системе волн, м; – запас возвышения гребня, значение которого для плотин всех классов принимается не менее 0.5 м.

 

Рис. 2.6. Схемы к определению отметки гребня плотины

а – без парапета; б – с парапетом; 1 – расчетный статический уровень; 2 – средняя волновая линия; 3 – гребень плотины; 4 – гребень парапета

 

При определении первых двух слаг

Определение объемов земляных работ — МегаЛекции

Для составления проекта организации строительства, выбора типов дорожных машин и оценки стоимости строительства определяются объемы земляных работ.

 

Короткий участок насыпи между двумя смежными переломами продольного профиля при отсутствии поперечного уклона местности можно рассматривать как правильное геометрическое тело – призматоид с трапецеидальными основаниями.

Объем элементарного слоя

dV = F dl= (B + mh)hdl, (1)

где B – ширина земляного полотна поверху;

m – коэффициент заложения откосов.

Полный объем призматоида

, (2)

Высота насыпи в рассматриваемом сечении

, (3)

где L – длина призматоида.

Интегрирование с учетом того, что площади концевых сечений составляют:

F1 = (B + mH1)H1 и F2 = (B + mH2)H2

дает выражение

(4)

Если обозначить площадь сечения в середине призматоида через Fср = (B + mHср)Hср, где Hср = (H1+ H2)/2,то выражение приводится к виду

(5)

При разности отметок H1 и H2 менее 1 м можно использовать упрощенные выражения:

; или . (6)

Первое (5) из них дает несколько завышенное, а второе (6) – заниженное значение объемов земляных работ. Эти уравнения одинаково пригодны для определения объемов насыпей и выемок.

Однако при равных рабочих отметках и равной ширине проезжих частей и обочин объемы выемок больше объемов насыпей за счет дополнительного объема, связанного с наличием боковых канав.

Рассмотренные формулы относятся к прямым участкам дороги в плане и профиле. При современных методах трассирования дорог клотоидными кривыми в продольном профиле ось дороги является криволинейной. Кривизна в продольном профиле требует учета, поэтому в местах, где кривизна может вносить существенные искажения в результаты расчетов, целесообразно принимать длины участков, не превышающие 50 м.

В объемы земляных работ, подсчитанные по таблицам, вводят призматоидальные поправки на разность рабочих отметок, если она более 1,0 м на участке 100 м, поправки на устройство дорожной одежды и на дополнительные объемы по удалению растительного слоя.



Поправка на устройство дорожной одежды определяется в зависимости от конструкции дорожной одежды и способа устройства обочин. Поправка на снятие растительного слоя вводится при прохождении трассы по сельхозугодиям. Объем снимаемого грунта определяется исходя из ширины подошвы насыпи или верха выемки, толщины растительного слоя и длины участков.

Призматоидальная поправка определяется по таблицам [11] или рассчитывается по формуле

 

где m – коэффициент заложения откоса;

h1, h2 – рабочие отметки на соседних участках, м;

L – длина участка, м.

Эта поправка учитывается со знаком «+».

Поправка на устройство дорожной одежды вычисляется по формуле

ΔVдо= ± [(Fдо+ Fку + Fп) – Fт]L,

где Fдо – площадь сечения дорожной одежды из каменных материалов, м2;

Fдо = bhдо,

где hдо – толщина дорожной одежды до песчаного слоя, м;

b – ширина проезжей части, м;

Fку – площадь сечения краевых полос и укрепления обочин, м2;

Fку= 2(с'hкп + с''hу),

где с', с'' – ширина краевой полосы и укрепления обочины, м;

hкп, hу – толщина краевой полосы с основанием и укрепления обочин, м;

Fп – площадь сечения слоя из песчаного материала при укладке его на всю ширину земляного полотна, м2;

Fп= [В + 2m(hдо+ hп / 2)]hп,

где В – ширина земляного полотна, м;

hп – толщина слоя песка, м;

m – коэффициент заложения откоса;

Fт – площадь сточного треугольника, м2;

Fт = с2iо + b(сiо + biп / 2),

где с – ширина обочины;

io и iп – уклоны обочины и проезжей части, ‰.

Схема для определения площади: а – сточного треугольника;

б – сечения дорожной одежды

Поправку на растительный грунт принимают для всех насыпей и выемок. При устройстве насыпи поправка на растительный грунт определяется по формуле

 

= [B + 2m(Hср +hр / 2] hрL, (7.7)

где Hср – средняя высота насыпи;

hр – толщина снимаемого растительного грунта.

Эта поправка прибавляется к профильному объему.

При устройстве выемки от ее профильного объема отнимают поправку на растительный грунт, которая определяется по формуле

= [B +2hк(m + n) + (bк + m Hср)] hрL,

где hк и bк – глубина и ширина боковой канавы выемки, м;

m – коэффициент заложения внутреннего откоса.

При несоответствии ширины земляного полотна табличным значениям [10] вводится поправка на ширину земляного полотна

где Bт – ширина земляного полотна по таблицам [15], м;

B – существующая ширина земляного полотна, м;

hср – средняя рабочая отметка между соседними рабочими отметками по концам участка, м.

В случае несовпадения табличной крутизны откосов с запроектированной вводится поправка на крутизну откосов

где mт – коэффициент заложения откосов, принятый по таблицам [15].

Поправка на устройство искусственных сооружений учитывается в случае, если размер отверстия искусственного сооружения более 4 м. При этом устанавливают пикетажное положение начала и конца моста и соответствующие высоты насыпи. Расчет выполняют обычным способом.

На дополнительные работы, связанные с устройством временных съездов для землеройных машин, засыпкой ям и неровностей в основании насыпи из-за микрорельефа местности, не учтенные в проекте работы, вводят поправочный коэффициент 1,05 – 1,10 на общий объем работ.

Для каждого километра подсчитывается суммарный объем насыпей и выемок с учетом поправок и определяетсяобщий объем земляных работ по проектируемому варианту.

 


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

СП 32-102-95 «Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов»

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ
В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

СООРУЖЕНИЯ
МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ
И ПОДТОПЛЯЕМЫХ НАСЫПЕЙ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА
МЕСТНЫХ РАЗМЫВОВ

СП 32-102-95

КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ»

МОСКВА

1996

Предисловие

1. Разработан Научно-исследовательским институтом транспортного строительства (АО «ЦНИИС»).

Внесен Корпорацией «Трансстрой».

2. Согласован Федеральным дорожным департаментом Минтранспорта РФ (№ АТО-8/150 от 11.11.94) и ЦНИ МПС (№ ЦПИ-4/16 от 20.12.94).

3. Одобрен Минстроем РФ (№ 13-238 от 05.06.95).

Принят и введен в действие Корпорацией «Трансстрой» (№ МО-298 от 22.12.95).

5. Взамен ВСН 62-69 «Технические указания по расчету местного размыва у опор мостов, струенаправляющих дамб и траверсов».

Введение

Главное задачей настоящего свода правил является упорядочение как принципиальных подходов, так и методов расчета местных размывов в зависимости от типа сооружений и их взаимодействия с потоком.

Свод правил разработан АО «ЦНИИС» (ответственный исполнитель - канд. техн. наук В.Ш. Цыпин) на основе накопленных в России и за рубежом за несколько десятилетий данных о местных размывах, по результатам лабораторных гидравлических исследований, натурных наблюдений на естественных водотоках и на эксплуатируемых мостовых переходах, а также с учетом опыта проектирования и строительства мостовых переходов.

Приведенные правила и положения позволяют по сравнению с имеющимися зарубежными аналогами более полно учесть в расчетах реальные условия работы сооружений и повысить достоверность определения глубин воронок местных размывов.

СП 32-102-95

СВОД ПРАВИЛ

СООРУЖЕНИЯ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ И ПОДТОПЛЯЕМЫХ НАСЫПЕЙ

МЕТОДЫ РАСЧЕТА МЕСТНЫХ РАЗМЫВОВ

CONSTRUCTIONS OF BRIDGES AND ABUTMENTS

METHODS OF LOCAL SCOUR CALCULATION

Дата введения 1996-04-01

Настоящий свод правил устанавливает методы расчета глубин местных размывов у оснований сооружений железных и автомобильных дорог при воздействии на них водного потока и волн.

Положения настоящего документа обязательны для предприятий, организаций и объединений независимо от их форм собственности и принадлежности, осуществляющих проектирование, строительство и эксплуатацию сооружений на железных и автомобильных дорогах.

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие документы:

СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы.

СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов).

ГОСТ 20522-75 Грунты. Метод статистической обработки результатов определения характеристик.

В настоящем своде правил применены термины в соответствии со

Информационная система оценки рисков

Профили токсичности

Сводка формальной токсичности для CADMIUM

ПРИМЕЧАНИЕ. Хотя значения токсичности, представленные в этих профилях токсичности, были правильными на момент их получения, эти значения могут быть изменены. Пользователи всегда должны обращаться к базе данных значений токсичности для получения текущих значений токсичности.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. МЕТАБОЛИЗМ И УТИЛИЗАЦИЯ.
2.1 ПОГЛОЩЕНИЕ 2.2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ 2.3 МЕТАБОЛИЗМ 2.4 ИСКЛЮЧЕНИЕ
3. НЕКАРЦИНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ
3.1 ОСТРАЛЬНЫЕ ОБЛУЧЕНИЯ 3.2 ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИ ВДЫХАНИИ 3.3 ДРУГИЕ ПУТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ 3.4 ЦЕЛЕВЫЕ ОРГАНЫ / КРИТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
4. КАНЦЕРОГЕННОСТЬ
4.1 ОСТАЛЬНЫЕ ОБЛУЧЕНИЯ 4.2 ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИ ВДЫХАНИИ 4.3 ДРУГИЕ ПУТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ 4.4 ВЕС ДОКАЗАТЕЛЬСТВ EPA 4.5 ФАКТОРЫ НАКЛОНА КАНЦЕРОГЕННОСТИ
5.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ноябрь 1991 г.

Подготовлено: Робертом А. Янгом, доктором философии, D.A.B.T., Группа оценки химической опасности и коммуникации, Секция анализа биомедицинской и экологической информации, Отдел исследований в области здравоохранения и безопасности, *.

Подготовлен к ПРОГРАММЕ РЕСТАВРАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ЗАЩИТЫ ДУБА.

* Управляется Martin Marietta Energy Systems, Inc. для Министерства энергетики США по договору № DE-AC05-84OR21400.

КРАТКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Кадмий - это металл природного происхождения, который используется в различных химических формах в металлургические и другие промышленные процессы, а также производство пигментов.Воздействие на окружающую среду может происходить через пищу и питьевую воду (ATSDR, 1989).

Кадмий более эффективно абсорбируется легкими (от 30 до 60%), чем желудочно-кишечный тракт, причем последний является насыщаемым процессом (Nordberg et al., 1985). Кадмий транспортируется в крови и широко распределяется в организме, но накапливается в основном в печени и почках (Goyer, 1991). Нагрузка кадмием (особенно в почках и печени) имеет тенденцию к линейному увеличению примерно до 50-60 лет, после чего тело нагрузка остается в некоторой степени постоянной.Метаболические превращения кадмия ограничиваются его связывание с белковыми и небелковыми сульфгидрильными группами, а также с различными макромолекулами, такими как как металлотионеин, который особенно важен для почек и печени (ATSDR, 1989). Кадмий выводится преимущественно с мочой.

Острое пероральное воздействие 20-30 г привело к гибели людей. Воздействие на более низкое количество может вызвать раздражение желудочно-кишечного тракта, рвоту, боль в животе и диарею (ATSDR, 1989).Бессимптомный период продолжительностью от получаса до одного часа может предшествовать началу клинические признаки. Оральная LD 50 Значения у животных колеблются от 63 до 1125 мг / кг, в зависимости от соединение кадмия (USAF, 1990). Более длительное воздействие кадмия в первую очередь влияет на почки, что приводит к канальцевому протеинозу, хотя другие состояния, такие как болезнь "итаи-итай" может вовлекать скелетную систему. Вовлечение кадмия в гипертонию не полностью понял (Гойер, 1991).

Вдыхание соединений кадмия и кадмия может вызвать побочные эффекты включая головную боль, боли в груди, мышечную слабость, отек легких и смерть (USAF, 1990).Установлена ​​смертельная концентрация кадмия для человека в течение 1 и 10 минут. оценивается примерно в 2500 и 250 мг / м 2 3 соответственно (Barrett et al., 1947; Beton et al., 1966 г.). Уровень воздействия за 8 часов TWA (средневзвешенный по времени) составил 5 мг / м 3 . рассчитано на летальные эффекты от вдыхания кадмия и воздействия 1 мг / м 3 считается непосредственно опасным для здоровья человека (Friberg, 1950). Почечная токсичность (тубулярный протеиноз) также может быть результатом ингаляционного воздействия кадмия (Goyer, 1991).

Установлены хронические пероральные RfD в дозах 5E-4 и 1E-3 мг / кг / день для кадмия. воздействие через питьевую воду и пищу соответственно (Агентство по охране окружающей среды США, 1991). Оба значения отражают включение коэффициента неопределенности 10. RfDs основаны на обширной базе данных в отношении токсикокинетики и токсичности как для человека, так и для животных, критический эффект почечная канальцевая протеинурия. Доверие к РФ и базе данных высокое.

Значения RfC при вдыхании в настоящее время недоступны.

Органом-мишенью для отравления кадмием при пероральном воздействии являются почки (Goyer, 1991). При ингаляционном воздействии как легкие, так и почки являются органами-мишенями для индуцированного кадмием токсичность (ATSDR, 1989; Goyer, 1991).

Имеются ограниченные данные эпидемиологических исследований для связанных с кадмием рак дыхательных путей (ATSDR, 1989). Риск ингаляционного блока 1,8Е-3 (мкг / м 3 ) -1 и коэффициент наклона ингаляции 6.1E + 0 (мг / кг / день) -1 основаны на связанном с раком дыхательных путей с профессиональным воздействием (Агентство по охране окружающей среды США, 1985). Основано на ограниченных доказательствах от множественные исследования профессионального воздействия и адекватные данные на животных, кадмий помещен в группу доказательств B1 - вероятный канцероген для человека.

1. ВВЕДЕНИЕ

Кадмий (Cd) - это металлический элемент природного происхождения, который используется для процессы гальваники и гальваники, при производстве пигментов, в аккумуляторах, а также химический реагент и в различных промышленных процессах (ATSDR, 1989). Кадмий соединения имеют разную степень растворимости, от очень растворимой до почти нерастворимой. Растворимость влияет на их абсорбцию и токсичность. Воздействие кадмия и кадмия соединения могут встречаться как на рабочем месте, так и в окружающей среде, последние в первую очередь через диету и питьевую воду (ATSDR, 1989).

2. МЕТАБОЛИЗМ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

2.1. ПОГЛОЩЕНИЕ

Кадмий более эффективно всасывается из легких, чем из желудочно-кишечного тракта. тракт (ATSDR, 1989).Эффективность абсорбции зависит от растворимости конкретного соединение кадмия, а также его концентрация и путь воздействия.

Поглощение при вдыхании обычно связано с кадмием в виде твердых частиц форма материи с поглощением, являющимся функцией осаждения, которое, в свою очередь, зависит от размера частиц (частицы диаметром> = 10 мкм имеют тенденцию оседать в верхних дыхательных путях, и частицы размером <= 0,1 мкм диаметром откладываются в альвеолярной области). Эффективность альвеолярного отложения в моделях на животных колеблется от 5 до 20% (Barrett et al., 1947; Boisset et al., др., 1978). Основываясь на физиологическом моделировании, отложение кадмия в альвеолярном область человека оценивается в 50% для мелких частиц (Nordberg и др., 1985). Фактическое поглощение кадмия при ингаляционном воздействии было по оценкам, у людей составляет от 30 до 60% (Friberg et al., 1974; Elinder et al., 1976).

Поглощение кадмия из желудочно-кишечного тракта, по-видимому, является насыщаемым процесс, в котором поглощенная фракция уменьшается при высоких дозах (Nordberg et al., 1985). это также важно отличать истинное поглощение от простого удержания кадмия в микроворсинки тонкой кишки (Foulkes et al., 1986). Шейх и Смит (1980) сообщили среднее удержание 2,8% (диапазон от 1,1 до 7,0%) для 12 человек, получивших однократную пероральную дозу радиоактивно меченного хлорида кадмия и McLellan et al. (1978) сообщили о сохранении 5,9% хлорид кадмия - 14 человек.

В отношении поглощения кадмия также важно то, что его поглощение может уменьшается на двухвалентные и трехвалентные катионы (Zn +2 , Mg +2 , Cr +3 ) и увеличивается на железо и дефицит кальция (Flanagan et al., 1978; Foulkes et al., 1986; Гойер, 1991). Кожный абсорбция относительно не важна (ATSDR, 1989).

2.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

Кадмий переносится кровью эритроцитами и высокомолекулярным белки, такие как альбумин (Goyer, 1991). Нормальный уровень кадмия в крови у взрослых <1 мкг / дл. Хотя кадмий широко распространен в организм, большая часть (от 50 до 70% нагрузки на организм) накапливается в почках и печень (Goyer, 1991).Содержание кадмия, особенно в почках, имеет тенденцию линейно увеличиваться с возрастом примерно до 50 или 60 лет после чего уровень в почках остается постоянным или немного снижается (Гойер, 1991). Есть данные, что плацента является частичным барьером. кадмию, и что плод подвергается воздействию только небольшого количества материнского кадмий (ATSDR, 1989).

2.3. МЕТАБОЛИЗМ

Как и в случае с большинством металлических элементов, прямые метаболические превращения практически отсутствуют кадмия, а скорее связывается с различными биологическими компонентами, такими как белок и небелковые сульфгидрильные группы и анионные группы различных макромолекул (ATSDR, 1989).Особое значение имеет связывающий белок металлотионеин, который очень эффективен в связывает кадмий и некоторые другие металлы и играет важную роль в определении распределения кадмия в организме (например, концентрация кадмия в почках).

2.4. ИСКЛЮЧЕНИЕ

Основной путь выведения - с мочой, в среднем суточная экскреция для людей составляет от 2 до 3 мкг (ATSDR, 1989). Ежедневно экскреция составляет лишь небольшой процент от общей нагрузки на организм, которая составляет от 17 до 30 лет полураспада кадмия в организме (Tsuchiya и другие. , 1972; Фриберг и др., 1974). Неабсорбированный кадмий удаляется из желудочно-кишечный тракт путем фекальной экскреции. Типичная суточная экскреция кадмия сообщается, что они составляют около 0,01% от общей нагрузки на организм (ATSDR, 1989). Есть некоторые данные о выделении кадмия с желчью (Klaassen et al., 1978).

3. НЕКАРЦИНОГЕННОЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ

3.1. ОРАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

3.1.1. Острая токсичность

3.1.1.1. Человек

Дозы от 1500 до 8900 мг (от 20 до 30 мг / кг) кадмия привели к со смертельным исходом, но обычно смертельные отравления кадмием случаются редко (ATSDR, 1989). Высокие дозы кадмий, как известно, вызывает раздражение желудочно-кишечного тракта, приводящее к рвоте, брюшной полости боль и диарея (ATSDR, 1989). Lauwerys (1979) сообщил, что рвотный порог содержание кадмия в питьевой воде составляло около 15 мг / л, а CEC (1978) сообщил, что 3 мг было рвотный порог.

После приема кадмия бессимптомный период от 0,5 до 1,0 часа может предшествуют появлению клинических признаков. В зависимости от степени воздействия клинические признаки Отравления кадмием после острого воздействия включают: тошноту, рвоту, спазмы в животе, головная боль, мышечные судороги, истощение, шок и смерть (USAF, 1990).

3.1.1.2. Животное

Пероральный LD 50 Значения для животных колеблются от 225 до 890 мг / кг для элементарного кадмия, От 63 до 88 мг / кг для хлорида кадмия, 72 мг / кг для оксида кадмия и от 590 до 1125 мг / кг для стеарата кадмия (USAF, 1990).

3.1.2. Субхроническая токсичность

3.1.2.1. Человек

Поскольку токсические эффекты кадмия зависят от критической концентрации достигаются в органе-мишени, аналогичные эффекты будут возникать после длительного воздействия низкий уровень кадмия и

кратковременное воздействие высоких концентраций (Wang and Foulkes, 1984). Следовательно, почечный и печеночная токсичность может возникнуть, если токсичные уровни кадмия достигнуты в этих органах даже во время субхронического воздействия.Описание токсичности, вызванной кадмием после перорального воздействие представлено в разделе 3.1.3. Как правило, кадмий не так токсичен при пероральном введении. как при вдыхании.

3.1.2.2. Животное

Воздействие на кроликов 1,5 ммоль хлорида кадмия с питьем вода (эквивалент 13 мкг / кг / день) вызвала гистологические изменения в печени, но без клинических признаков токсичности (Stowe et al., 1972). В в исследовании Kotsonis и Klaassen (1978) крысы проявляли протеинурию после прием хлорида кадмия с питьевой водой в течение шести недель при 30 или 100 мг / л (эквивалент 3.1 и 8,0 мг Cd / кг / сут).

Хотя влияние кадмия на иммунную систему у людей неясно, доказательства иммунотоксичности, вызванной кадмием, у животных доступен. Коллер и др. (1975) отметили уменьшение количества селезенки. бляшкообразующие клетки у мышей, получавших кадмий в дозе 0,6 мг / кг / день в течение 10 недель, а Blakley (1985) сообщил о дозозависимом подавлении гуморального иммунная система у мышей, получающих кадмий с питьевой водой в концентрациях от 5 до 50 мг / л в течение трех недель.Эти эффекты иммунной системы произошли в концентрации в ткани почек (от 0,3 до 6,0 мкг / г) ниже, чем связанные при почечной токсичности.

3.1.3. Хроническая токсичность

3.1.3.1. Люди

Наиболее серьезный хронический эффект перорального воздействия кадмия почечная токсичность. Этот критический эффект характеризуется канальцевой протеинурией. в результате дисфункции почечных канальцев. Friberg et al. (1974) оценка что этот критический эффект не произойдет у людей, пока концентрация кадмия в коре почек превышает 200 мкг / г.

Прием кадмия с пищей также вызывает остеомаляцию, остеопороз. и спонтанные переломы, состояния, вместе называемые болезнью итай-итай (ай-ай) и первоначально зарегистрированы у женщин в постменопаузе в загрязненных кадмием районах Япония (Фриберг и др., 1974).

Воздействие кадмия также может вызывать гипертонические расстройства. что в настоящее время до конца не изучено и не проверено (ATSDR, 1989).

3.1.3.1. Животные

Крысы, получавшие хлорид кадмия с питьевой водой в концентрации 10 мг / л (1,2 мг Cd / кг / день) не оказывал воздействия на почки даже через 24 месяца, хотя и выше уровни воздействия индуцировали протеинурию после шести недель воздействия (Kotsonis and Klaassen, 1978).

3.1.4. Токсичность для развития и репродуктивной системы

3.1.4.1. Человек

Токсичность для развития и репродуктивной системы у людей не была продемонстрирована пероральное воздействие кадмия (ATSDR, 1989).

3.1.4.1. Животное

Данные о токсичности для развития при пероральном введении кадмия крысам неоднозначны. Понд и Уокер (1975) сообщили о нескольких эффектах, если таковые имеются, для крыс, подвергшихся воздействию хлорида кадмия. с питьевой водой (15 мг / кг / сут) во время беременности. Барански и др. (1985) сообщили тератогенные эффекты (сросшиеся или отсутствующие ноги) у крыс после введения кадмия через зонд хлорид (40 мг / кг / сут) во время беременности. Выявлены неврологические эффекты у крысят. после гестационного воздействия 0.4 или 4 мг Cd / кг (Baranski et al., 1986).

3.1.5. Эталонная доза

3.1.5.1. Субхронический
  • ORAL RfD s : Не доступен
  • КОЭФФИЦИЕНТ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ: Нет данных
  • NOAEL: Нет данных
3.1.5.2. Хроническая
  • УСТНЫЙ RfD c : 5E-4 мг / кг / день (вода) (Агентство по охране окружающей среды США, 1991) 1E-3 мг / кг / день (еда)
  • КОЭФФИЦИЕНТ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ: 10 (как для продуктов питания, так и для воды)
  • КОЭФФИЦИЕНТ ИЗМЕНЕНИЯ: 1 (и для еды, и для воды)
  • NOAEL: 0. 005 мг / кг / день (вода) 0,01 мг / кг / день (еда)
  • LOAEL: Не доступен
  • УВЕРЕННОСТЬ: Исследование: не применимо База данных: Высокая RfD: высокий
  • ДАТА ПРОВЕРКИ: 25.05.88
  • ОСНОВНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ: данные, поддерживающие RfD, были получены из многих исследования на животных и людях, которые предоставили информацию о токсичности кадмия (почечная токсичность с использованием протеинурии в качестве критического эффекта) и расчет фармакокинетические параметры, касающиеся абсорбции, распределения и экскреция.
  • КОММЕНТАРИИ: Из-за фонового содержания кадмия в рационе субхронические RfD не наблюдались. рассчитано.

3.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИ ВДЫХАНИИ

3.2.1. Острая токсичность

3.2.1.1. Человек

Вдыхание паров кадмия или пыли может вызвать широкий спектр эффектов, в том числе: металлический привкус, головная боль, одышка, боли в груди, кашель с пенистой или кровянистой мокротой и мышечная слабость. Тяжелое воздействие может привести к отеку легких и смерти (USAF, 1990).Если отек легких разрешится, может возникнуть позднее поражение почек и / или печени. развиваться. Для ингаляционного воздействия кадмия характерен бессимптомный период, который может предшествуют клиническому заболеванию на четыре-восемь часов (USAF, 1990).

На основании содержания кадмия в легких, измеренного во время патологоанатомических исследований, Barrett и другие. (1947) оценили летальную концентрацию за 1 минуту в 2500 мг / м 3 . Beton et al. (1966) провели аналогичные расчеты и сообщили о 10-минутной летальной концентрации 250 мг / м 2 3 .Это значение было дополнительно экстраполировано на 8-часовую летальную концентрацию 5 мг / м 3 . Фриберг и другие. (1974) указали, что воздействие 1 мг Cd / m 3 в течение 8 часов «немедленно опасно. человеку », а Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ, 1980) определила 0,5 мг Cd / m 3 как порог респираторных эффектов в результате 8-часового воздействия.

3.2.1.2. Животное

Значения острой токсичности (10 мин. LC 50 ) для ингаляционного воздействия на животных (обезьяны, крысы, мыши, морские свинки, собаки) до оксида кадмия от 340 мг / м 3 до 15 г / м 3 (USAF, 1990).

3.2.2. Субхроническая токсичность

3.2.2.1. Человек

Эффекты со стороны легких (эмфизема, бронхиолит, альвеолит) и почек (протеинурия) может возникнуть после субхронического вдыхания кадмия и кадмия соединения (ATSDR, 1989).

3.2.2.2. Животное

При кратковременном вдыхании подтверждена легочная и почечная токсичность. воздействие на животных кадмия и соединений кадмия (USAF, 1990).Дозозависимый фиброзные поражения наблюдались у крыс, подвергшихся воздействию аэрозоля хлорида кадмия в концентрации от 0,3 до 1,0. мг / м 3 , 6 часов / день в течение 12 недель, но при концентрации 2,0 мг / м 3 большинство крыс погибло в течение 45 дней (Kutzman et al. , 1986). Фриберг (1950) сообщил об эмфиземе у кроликов. подвергается воздействию хлорида кадмия при 5 мг / м 3 , 3 часа в день, 20 дней в месяц в течение 8 месяцев.

3.2.3. Хроническая токсичность

3.2.3.1. Человек

Несколько исследований профессионального воздействия показали, что вдыхание кадмия пыль и соединения кадмия могут вызывать почечные и легочные эффекты.

Боннелл (1955) сообщил, что воздействие кадмия на производстве оксида (от 1 до 270 мкг / м 3 ) приводила к протеинурии в 16% случаев рабочие подвергались воздействию в течение пяти и более лет, и увеличивалась частота эмфизема у лиц, подвергшихся воздействию более 10 лет. Последняя группа, однако, могли получить гораздо более высокие начальные воздействия. Поражения почек также были сообщалось о большинстве рабочих, подвергшихся воздействию соединения в концентрации 20 мкг / м 3 в течение 27 лет (Materne et al. , 1975) и трубчатые протеинурия, обнаруженная у рабочих, подвергшихся воздействию кадмиевой пыли (0,05 мг / м 3 ) от 6 до 12 лет (Kjellstrom et al. 1977).

На основе исследований воздействия на производстве, 8-часовое TWA (средневзвешенное по времени) концентрация 0,02 мг / м 2 3 была установлена ​​для 20-летнего воздействия кадмия (OSHA, 1989), что эквивалентно непрерывному воздействию 0,007 мг / м 3 в течение всего срока службы (ATSDR, 1989).

3.2.3.2. Животное

Исследования хронического ингаляционного воздействия на животных продемонстрировали канцерогенные потенциал хлорида кадмия и обсуждаются в разделе 4.2.2.

3.2.4. Токсичность для развития и репродуктивной системы

3.2.4.1. Люди

Окончательных данных о развитии или репродуктивном токсичность кадмия или соединений кадмия для человека.

3.2.4. 2. Животное

Пониженная масса плода (со снижением массы тела матери и без нее) и незначительная Сообщалось о нейроповеденческих изменениях у детенышей у крыс, подвергшихся воздействию оксида кадмия. (0.16 мг / м 3 ) или сульфата кадмия (около 3 мг / м 3 ) во время беременности (ATSDR, 1989). Никаких других значительных эффектов не зарегистрировано.

3.2.5. Эталонная концентрация

RfC для кадмия в настоящее время пересматривается (US EPA, 1991).

3.3. ДРУГИЕ МАРШРУТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ

3.3.1. Острая токсичность

Нет данных относительно острой токсичности кадмия другими путями контакт.

3.3.2. Субхроническая токсичность

Нет данных относительно субхронической токсичности кадмия другими путями. воздействия.

3.3.3. Хроническая токсичность

Нет данных относительно хронической токсичности кадмия другими путями. воздействия.

3.3.4. Токсичность для развития

Нет данных относительно токсичности кадмия для развития другими пути воздействия.

3.4. ЦЕЛЕВЫЕ ОРГАНЫ / КРИТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ

3.4.1. Устные воздействия

3.4.1.1. Основная цель (и)
  1. Почки: протеинурия почечных канальцев является основным токсическим эффектом длительного воздействие кадмия.
  2. Желудочно-кишечный тракт: острое воздействие высоких уровней кадмия и кадмия соединения могут вызывать раздражение, рвоту, тошноту и диарею.
3.4.1.2. Другая цель (и)

Было показано, что печень, кости, яички и сердечно-сосудистая система поражены. в различной степени кадмием.

3.4.2. При вдыхании

3.4.2.1. Основная цель (и)
  1. Почки: протеинурия почечных канальцев может возникнуть в результате хронического воздействия кадмия и соединений кадмия.
  2. Легкие: Вдыхание кадмиевой пыли, паров, аэрозолей и некоторых соединений кадмия вызывает раздражение дыхательных путей, эмфизему и смерть при остром воздействии высоких концентраций кадмия.
3.4.2.2. Другая цель (и)

Нет данных, указывающих на дополнительные органы / ткани-мишени для ингаляции воздействие кадмия и соединений кадмия.

4. КАНЦЕРОГЕННОСТЬ

4.1. ОРАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

4.1.1. Человек

Ограниченные эпидемиологические исследования показали, что воздействие кадмия в продуктах питания или питьевая вода не является канцерогенной (Bernard and Lauwerys, 1986).

4.1.2. Животное

Исследования хронического воздействия с использованием животных, подвергшихся воздействию кадмия с пищей или питьем вода, все дали отрицательные результаты (ATSDR, 1989).

4.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИ ВДЫХАНИИ

4.2.1. Человек

Имеются ограниченные данные эпидемиологических исследований, указывающие на то, что что вдыхание кадмия может быть связано с увеличением заболеваемость раком дыхательных путей (ATSDR, 1989). Связанный с экспозицией увеличение смертности от рака легких у рабочих с кумулятивным воздействием от 585 до> 2,920 мг Cd / m 3 (эквивалентно суточной дозе TWA от 168 до 2,522 мкг / Кд / м ( 3 ) сообщалось Thun et al.(1985).

Имеются ограниченные доказательства того, что вдыхание кадмиевой пыли и пары могут быть связаны с раком простаты, но общее количество случаев в различных исследований мало (ATSDR, 1989).

Единичный риск 1,8 10 -3 (мкг / м 3 ) -1 на основе увеличения опухолей дыхательных путей у рабочих кадмиевого завода был рассчитан Агентством по охране окружающей среды США (1985).

4.2.2. Животное

Хроническое воздействие на крыс аэрозолей хлорида кадмия (12,5, 25, или 50 мкг / м 3 ) вызывали дозозависимое увеличение частота первичных карцином легких (Takenaka et al. , 1983).

4.3. ДРУГИЕ МАРШРУТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Нет данных о канцерогенном потенциале кадмия другими пути воздействия.

4.4. ВЕС ДОКАЗАТЕЛЬСТВ EPA

4.4.1. Оральный

Не присвоен.

4.4.2. Вдыхание

Классификация B1: Вероятный канцероген для человека

Основание - Ограниченные данные многочисленных исследований воздействия на рабочем месте, показывающие связь между воздействием кадмия и увеличением заболеваемости раком легких. Имеются адекватные данные, показывающие канцерогенную реакцию крыс на кадмий. и мышей после ингаляционного воздействия и парентерального введения.

4.5.ФАКТОРЫ НАКЛОНА КАНЦЕРОГЕННОСТИ

4.5.1. Оральный

Не присвоен.

4.5.2. Вдыхание

  • КОЭФФИЦИЕНТ НАКЛОНА: 6,1 (мг / кг / день) -1
  • ДАТА ПРОВЕРКИ: 12.11.86 (Агентство по охране окружающей среды США, 1985; 1991)
  • КОММЕНТАРИЙ: Единичный риск вдыхания основан на профессиональном воздействии на человека паров кадмия (Thun et al. , 1985).

5. ССЫЛКИ

ATSDR (Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний).1989. Токсикологический профиль для кадмий. ATSDR / США. Служба общественного здравоохранения, ATSDR / TP-88/08.

Барански Б. 1985. Влияние воздействия кадмия на беременных крыс на пренатальное и послеродовое развитие молодых. J. Hyg. Эпидемиол. Microbiol. Иммунол. 29: 253-262. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Барански Б. 1986. Воздействие материнского кадмия на постнатальное развитие и концентрации кадмия, меди и цинка в тканях у крыс.Arch. Toxicol. 58: 255-260. (Цитируется в ATSDR, 1989 г.)

Барретт, Х.М., Д.А. Ирвин и Э. Семмонс. 1947. Исследования токсичности вдыхаемого кадмия. I. Острая токсичность оксида кадмия при вдыхании. J. Ing. Hyg. Toxicol. 29: 279. (Цитируется в АЦДР, 1989 г.)

Бернар, А. и Р. Лауверис. 1986. Кадмий в человеческих популяциях. Experimentia 40: 143-152. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Бетон, округ Колумбия, Г.С. Эндрюс, Х.Дж. Дэвис, Л. Хауэлсс и Г.Ф. Смит. 1966. Острый дым кадмия. отравление: пять случаев, один случай смерти от некроза почек. Br. J. Ind. Med. 23: 292. (Цитируется в АЦДР, 1989 г.)

Blakley, B.R. 1985. Влияние хлорида кадмия на иммунный ответ у мышей. Мочь. J. Comp. Med. 49: 104-108. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Буассе, М., Ф. Жирар, Ж. Годен и К. Буден. 1978. Содержание кадмия в легких, печени и почки у крыс, подвергшихся воздействию паров оксида кадмия.Int. Arch. Ок. Environ. Здоровье 41: 41-53. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Bonnell, J.A. 1955. Эмфизема и протеинурия у мужчин при литье медно-кадмиевых сплавов. Br. J. Ind. Med. 12: 181–197. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

CEC (Комиссия Европейских сообществ). 1978. Критерии (отношения доза / эффект). для кадмия. Pergamon Press, Оксфорд. С. 1-198.

Элиндер, К.Г., Т. Кьеллстрем, Л. Фриберг, Б. Линд и Л.Линман. 1976. Кадмий в почках. кора, печень и поджелудочная железа для шведских вскрытий. Arch. Environ. Здоровье 31: 292-302.

Фланаган, П.Р., Дж. Маклеллан, Дж. Хейст, М.Г. Чериан, М.Дж.Чемберлен и Л.С. Валбар. 1978 г. Повышенное всасывание кадмия с пищей у мышей и людей с дефицитом железа. Гастроэнтерология 72: 841-846.

Фоулкс, E.C. 1986. Поглощение кадмия. В: Foulkes, E.C., ed. Справочник экспериментального Фармакология.Vol. 80, Springer-Verlag, Берлин, стр. 75–100. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Friberg, L. 1950. Опасность для здоровья при производстве щелочных аккумуляторов со специальными ссылка на хроническое отравление кадмием. Acta Med. Скад. (Дополнение 240) 138: 1-124. (Цитируется в АЦДР, 1989 г.)

Фриберг, Л., М. Пискатор, Г. Ф. Нордберг и Т. Кьельстрём. 1974. Кадмий в окружающей среде. 2-й. Эд. CRC Press, Бока-Ратон, Флорида.

Гойер.Р. 1991. Токсическое действие металлов. В: Amdur, M.O., J.D. Doull and C.D. Клаассен, ред. Токсикология Касаретта и Дулла. 4-е изд. Pergamon Press, Нью-Йорк. стр.623-680.

Клаассен, К. Д. 1978. Влияние металлотионеина на распределение металлов в печени. Am. Дж. Physiol. 234: E47-E53. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Kjellstrom, T., P.E. Эврин и Б. Ранстер. 1977. Дозозависимый анализ канальцевой протеинурии, вызванной кадмием. Исследование экскреции ß 2 -микроглобулина с мочой у рабочих на аккумуляторном заводе.Environ. Res 13: 303-317. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Коллер, Л.Д., Дж. Х. Экзон и Дж. Дж. Роан. 1975. Подавление антител кадмием. Arch. Environ. Здоровье 30: 598. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Kotsonis, F. N. and C. D. Klaassen. 1978. Связь металлотионеина с токсичностью. кадмия после длительного введения крысам. Toxicol. Appl. Pharmacol. 46: 39-54.

Куцман, Р.С., Р.Т. Дрю, Р. Шиоцука и Б.Ю. Кокрелл. 1986. Легочные изменения. в результате субхронического воздействия аэрозоля хлорида кадмия. J. Toxicol. Environ. Здоровье 17: 175-189. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Lauwerys, R. 1979. Кадмий в человеке. В: Webb, N. ed. Химия, биохимия и биология кадмия. Elsevier / North Holland Biomedical Press, стр. 433-453. (Цитируется в ATSDR, 1989)

Materne, D. R. Lauwerys, J. P. Buchet, H. Roels, J. Brouwers и D. Stanescu.1975 г. Исследования в отношении рисков, полученных в результате выставки по кадмию на двух предприятиях. производство и два предприятия по использованию кадмия. Cahiers de Medecine du Travail XII: 1.

McLellan, J.S. П. Р. Фланаган, М. Дж. Чемберлен и Л. С. Вальберг. 1978. Измерение абсорбция кадмия с пищей у человека. J. Toxicol. Environ. Здоровье 4: 131-138. (Цитируется в АЦДР, 1989 г.)

Нордберг, Г. Ф., Т. Кьеллстрем и М.Нордберг. 1985. Кинетика и метаболизм. В: Фриберг, L., C.G. Элиндер, Т. Кьеллстрем и Г.Ф. Нордберг, ред. Кадмий и здоровье: токсикологический и эпидемиологическая оценка. Vol. 1. Воздействие, доза и метаболизм. CRC Press, Бока Ратон, Флорида, стр. 103-178. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

OSHA (Управление по охране труда). 1989. Загрязнители воздуха: окончательное правило. 29CFR1910, Фед. Зарегистрируйтесь. 19.01.89, 54: 2332-2983, с исправлением 54: 28054.

Пруд, W.Г. и Э. Ф. Уокер. 1975. Влияние содержания Ca и Cd в рационе беременных крыс на воспроизводства и концентрации минеральных веществ в тканях матери и потомства. Proc. Soc. Exp. Биол. Med. 148: 655. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Шейх, З. А. и Дж. К. Смит. 1980. Метаболизм перорально принятого кадмия у людей. В: Холмстед Б. и др., Ред. Механизмы оценки токсичности и опасности. Эльзевир / Север Голландия, Амстердам. С. 569-574. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Стоу, Х.Д., М. Уилсом и Р. А. Гойер. 1972. Клинико-морфологические эффекты ротовой полости. токсичность кадмия у кроликов. Arch. Патол. 94: 389-405.

Такенака, С., Х. Олдигес, Х. Кониг, Д. Хохрайнер и Г. Обердёрстер. 1983. Канцерогенность. аэрозолей хлорида кадмия у крыс линии Вистар. J. Natl. Cancer Inst. 70: 367-373.

Тун, М. Дж., Т. М. Шнорр, А. Смит, В. Э. Гальперин и Р. А. Лемен. 1985. Смертность среди когорта рабочих по производству кадмия в США - обновленная информация.J. Natl. Cancer Inst. 74: 325-333. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

Цучия, К., Ю. Секи и М. Сугита. 1972. Концентрация кадмия в органах и тканях трупы от несчастных случаев. Proc. 17-й Междунар. Конгресс ок. Здоровье, Буэнос-Айрес. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

USAF. 1990. Кадмий. В: Руководство по токсикологии программы восстановления установки, Vol. 5. Гарри Лаборатория аэрокосмических медицинских исследований Дж. Армстронга, База данных Райт Паттерсон, Огайо.

Агентство по охране окружающей среды США. 1985. Интегрированная система информации о рисках (IRIS). Он-лайн файл, 31.03.87.

Агентство по охране окружающей среды США. 1991. Сводные таблицы воздействия на здоровье, годовой отчет за 1991 финансовый год. Управление исследований и Отдел развития, Управление по чрезвычайным ситуациям и восстановлению, Вашингтон, округ Колумбия, OERR 9200.6-303 (91-1).

Ван, X. П. и Э. К. Фоулкс. 1984. Специфика острого действия кадмия на почки. функция. Токсикология 30: 243-247. (Цитировано по ATSDR, 1989 г.)

ВОЗ (Всемирная организация здравоохранения).1980. Рекомендуемые ограничения по охране здоровья в профессиональных воздействие тяжелых металлов. Женева. (Цитировано ATSDR, 1989 г.) Получить профили токсичности Сжатая версия

Последнее обновление 29.08.97

Определение коэффициента безопасности откоса с помощью аналитического решения и поиск критической поверхности скольжения с помощью случайного метода генетического прохождения

В существующей практике определение коэффициента безопасности откоса с двумерной круговой поверхностью потенциального разрушения является одним из методов поиска для критической поверхности скольжения используется генетический алгоритм (GA), а метод расчета запаса прочности на склоне - метод срезов Феллениуса.Однако GA необходимо проверить с помощью большего количества числовых тестов, в то время как метод срезов Феллениуса является всего лишь приближенным методом, таким как метод конечных элементов. В этой статье предложен новый метод определения минимального коэффициента безопасности на склоне, который представляет собой определение коэффициента безопасности на склоне с помощью аналитического решения и поиск критической поверхности скольжения с помощью случайного метода генетического прохождения. Аналитическое решение более точное, чем метод срезов Феллениуса. Случайный метод генетического обхода использует случайный выбор для использования мутации.Разработана компьютерная программа автоматического поиска для метода случайного генетического обхода. После сравнения с другими методами, такими как программное обеспечение slope / w, результаты показывают, что метод случайного поиска с генетическим обходом может дать очень низкий коэффициент безопасности, который составляет примерно половину от других методов. Однако полученный минимальный коэффициент безопасности с помощью метода случайного поиска с генетическим прохождением очень близок к решениям нижней границы коэффициента безопасности по наклону, полученным с помощью программного обеспечения Ansys.

1. Введение

Инженер-геолог часто использует методы анализа предельного равновесия при изучении проблем устойчивости откосов, например, обычный метод или метод Феллениуса (иногда называемый методом шведского круга или традиционным методом), упрощенный метод Бишопа, Метод Спенсера, упрощенный метод Жанбу, строгий метод Жанбу, метод Моргенштерна-Прайса или единая схема решения [1–3].Чтобы уменьшить влияние допущений, сделанных в методах предельного равновесия, на коэффициент безопасности, методы предельного анализа, основанные на теории пластичности твердого тела, были разработаны Ченом (1975), Михаловски (1995) и Дональдом и Ченом ( 1997). Эти методы, основанные на теореме о верхней границе предельного анализа, обычно называют методами верхней границы, которые дают решение для верхней границы реального значения запаса прочности [4–6].

В современной практике поиск методов критической поверхности скольжения является центральным вопросом при анализе устойчивости откосов.Предыдущие исследования использовали вариационное исчисление, динамическое программирование, методы переменных переменных, метод Монте-Карло или генетический алгоритм (GA) для анализа устойчивости откосов для идентификации критических поверхностей [7–13].

В последние годы процедура поиска с использованием генетического алгоритма использовалась для определения критической поверхности скольжения однородных склонов. Было обнаружено, что генетический алгоритм - это надежный метод поиска, который часто дает глобальное решение [14, 15]. Численный пример показывает, что метод анализа устойчивости уклонов, основанный на генетическом алгоритме, является глобальной оптимальной процедурой, которая позволяет преодолеть недостатки локального оптимума, широко существующие в классических методах поиска, и результат является удовлетворительным [16].Установленные методы анализа устойчивости откосов хорошо справляются с умеренно некруглыми поверхностями сдвига, а простой генетический алгоритм (SGA) успешно использовался для определения критической поверхности скольжения [17].

В GA параметры в задаче оптимизации транслируются в хромосомы с помощью строки данных (двоичной или реальной). Диапазон возможных решений получается из переменного пространства, и пригодность этих решений сравнивается с некоторыми заранее определенными критериями. Если решение не получено, новая популяция создается из исходных (родительских) хромосом.Это достигается с помощью операций «кроссовера» и «мутации». Кроссовер включает обмен генами из двух случайных (родительских) решений для образования потомка (нового решения). Мутация включает случайное переключение одной переменной в хромосоме и используется для поддержания популяционного разнообразия, поскольку процесс сходится к решению [18].

GA включает наследование, мутацию, отбор и кроссовер [19]. Один из основных методов и преимуществ ГА состоит в том, что при мутации можно рассматривать широкий спектр возможных решений, если естественная эволюция продолжается и никогда не заканчивается.Другое преимущество заключается в том, что наследование и кроссовер могут сохранить все примеры и достоинства прошлого века и передать их следующему поколению, чтобы сэкономить время для лучшего выбора [18, 19].

Однако есть много нерешенных проблем, связанных с ГА при анализе устойчивости склонов. Например, как реализовать ГА методом ручного расчета? Как реализовать ГА с программой автоматического поиска? Какая связь между GA и методом случайного поиска обхода? Как улучшить метод срезов Феллениуса в отношении того, что метод срезов является приближенным методом, как метод конечных элементов? Фактически, все эти задачи являются математическими задачами по поиску минимального запаса прочности на склоне.Эти математические проблемы возникли из физических уравнений, представляющих общий закон природы на склонах (например, критерий Мора-Колонна грунта, двумерная круговая поверхность скольжения однородного глиняного откоса и определение коэффициента безопасности, который представляет собой момент сопротивления скольжению, деленный на момент скользящей силы). Физические законы природы можно найти и подтвердить с помощью повторных экспериментов на месте или в лабораторных условиях для измерения физических величин и математической логики для выявления взаимосвязи. Однако математические задачи могут быть решены только с помощью логических выводов и подтверждены бесчисленными числовыми тестами.

В этой статье сначала предполагается определить коэффициент безопасности связного грунта на откосе с помощью метода срезов Феллениуса, в то время как критическая поверхность разрушения 2D ищется с помощью GA. В анализе используются методы реального кодирования для кодирования хромосом с переменными потенциальных критических участков поверхности. Пригодность каждой хромосомы определяется с использованием целевой функции, заключающейся в том, что результирующие коэффициенты безопасности должны быть достаточно низкими, а пригодность всех решений сравнивается, в то время как хромосома с большими коэффициентами безопасности должна быть удалена [18].Однако эта часть выполняется с ручным расчетом.

Затем создается компьютерная программа автоматического поиска (Genetic-Traversal Random Search Method), вдохновленная ГА. Метод случайного поиска Genetic-Traversal, представленный в этой статье, использует только теорию мутации и отбора, что и традиционный генетический алгоритм. Кроссовер опускается из-за сложности реализации компьютерной программы и компенсируется множеством случайных кандидатов из-за мутации. Метод случайного поиска Genetic-Traversal выполняет поиск обхода случайным методом.В программе случайные числа для случайного поиска генерируются компьютером, и границы поиска включаются. В программе каждый коэффициент запаса прочности на склоне задается аналитическим решением, а не методом срезов. Программа определения запаса прочности и круга отказов, разработанная в Silverfrost FTN95, представлена ​​в Приложении. Наконец, предложенный метод случайного поиска Genetic-Traversal сравнивается с другими решениями, такими как программное обеспечение slope / w.

2. Пример задачи устойчивости откоса

Уклон связного грунта высотой 25 метров имеет соотношение уклонов 1: 2.Удельный вес грунта 20 кН / м 3 . Угол внутреннего трения почвы составляет 26,6 градуса, а сцепление - 10 кПа. Теперь проблема состоит в том, чтобы определить запас прочности откоса с двумерной круглой поверхностью разрушения.

3. Поиск критической поверхности скольжения с помощью метода GA при определении запаса прочности с помощью метода срезов Феллениуса с ручным расчетом

Для решения инженерной проблемы из раздела 2 в этой части выполняется поиск критической поверхности скольжения с помощью метода GA при определении коэффициент запаса прочности при использовании метода нарезки Феллениуса.

3.1. Фактор безопасности откоса с использованием метода срезов Феллениуса

Потенциальная поверхность скольжения для глиняного откоса является двумерной и представляет собой часть круга. Чтобы определить коэффициент безопасности уклона на Рисунке 1, метод слоев Феллениуса делит наклон на несколько слоев [3]. Используя моментное равновесие, коэффициент запаса прочности SF на рисунке 1 равен

Коэффициенты наклона - Большая химическая энциклопедия

Интегрированная система информации о рисках (IRIS) База данных USEPA, содержащая проверенные RfD и коэффициенты наклона, а также актуальную информацию о рисках для здоровья и нормативную информацию EPA для многих химических веществ.IRIS является предпочтительным источником информации о токсичности для исследований / проектов Суперфонда. [Pg.318]

Коэффициент наклона Коэффициент наклона используется для оценки верхнего предела вероятности жизни отдельного рака постоянного тока с закрытием в результате воздействия определенного уровня потенциального канцерогена. Также см. Фактор канцерогенного действия (CPF) ... [Pg.320]

В этом разделе описывается, как данные о токсичности учитываются при оценке токсичности для канцерогенных эффектов.Фактор наклона и сопутствующий вес доказательств - это данные о токсичности, наиболее часто используемые для оценки потенциальных канцерогенных рисков для человека. Методы, которые USEPA использует для получения этих значений, описаны ниже. [Pg.334]

Коэффициент наклона создается во второй части оценки. На основе оценки того, что данное химическое вещество является известным или вероятным канцерогеном для человека, рассчитывается значение токсичности, которое количественно определяет взаимосвязь между дозой и ответом (т. Е. Коэффициент наклона).Коэффициенты наклона обычно рассчитываются для потенциальных канцерогенов классов A, Bl и B2. Количественная оценка факторов наклона для химических веществ класса C проводится в каждом конкретном случае. [Pg.335]

Как правило, коэффициент наклона представляет собой правдоподобную оценку верхней границы вероятности ответа на единицу потребления ehemieal в течение всей жизни. Коэффициент наклона используется в оценке риска для оценки верхней границы вероятности продолжительности жизни индивидуума, развивающегося в результате e.Воздействие определенного уровня потенциального канцерогена. Коэффициенты наклона всегда должны сопровождаться классификацией веса доказательств, чтобы указать силу доказательства того, что агент является канцерогеном для человека. Детали расчетов представлены ниже. [Pg.335]

Поскольку риск при низких уровнях воздействия трудно измерить напрямую либо экспериментами на животных, либо эпидемиологическими исследованиями, разработка фактора наклона обычно влечет за собой применение модели к имеющемуся набору данных и... [Pg.335]

Значения токсичности для канцерогенных эффектов могут быть e.xprcsscd различными способами. Фактор наклона обычно, но не всегда, является верхним 95-процентным доверительным интервалом наклона кривой доза-ответ и равен e.xprcsscd as (мг / кг-день). Если выбранная модель экстраполяции является линеаризованной многоступенчатой ​​моделью, это значение также известно как ql. То есть ... [Pg.337]

Коэффициент наклона = риск на единицу дозы = риск на мг / кг-день ... [Pg.337]

Если позволяют данные, коэффициенты наклона, перечисленные в IRIS, основаны на поглощенном дозы, хотя до настоящего времени многие из них были основаны на введенных дозах.[Pg.337]

Токсичность для канцерогенных эффектов также может быть c.xprcsscd с точки зрения риска на единицу концентрации вещества в среде, в которой происходит контакт с человеком. Эти меры, называемые единичными рисками, рассчитываются путем деления коэффициента наклона на 70 кг и умножения на интенсивность ингаляции (20 м / день) или скорость потребления воды (2 л / день), соответственно, для риска, связанного с удельной концентрацией. в воздухе или в воде. Если при расчете коэффициента наклона применялась фракция абсорбции менее 1,0, при вычислении единичного риска необходим дополнительный коэффициент преобразования, чтобы единичный риск был основан на введенной дозе.Под стандартным допущением о продолжительности единичных рисков понимается непрерывное воздействие на протяжении всего срока. Следовательно, когда не требуется преобразование абсорбции ... [Pg.337]

Какое максимальное количество избыточных случаев рака в течение жизни ожидается для населения из 5000 взрослых с ежедневным потреблением 0,1% бензола Коэффициент наклона для можно предположить, что бензол составляет 0,029 (мгAcg-день) ».… [Pg.346]

Коэффициент наклона и сопутствующее определение доказательств - это данные о токсичности, которые наиболее часто используются для оценки потенциального человека... [Pg.349]

Поскольку коэффициент наклона часто является верхним 95-процентным доверительным пределом вероятности ответа, основанным на данных экспериментальных животных, используемых в многоступенчатой ​​модели, оценка канцерогенного риска обычно является верхней оценкой. Это означает, что Агентство по охране окружающей среды достаточно уверенно, что истинный риск не превысит оценку риска, полученную при тщательном использовании этой модели, и, вероятно, будет меньше, чем прогнозировалось. [Pg.404]

Для канцерогенов риски оцениваются как возрастающая вероятность индивидуального развития в течение всей жизни в результате воздействия потенциального канцерогена.Коэффициент наклона (SF) преобразует оценочные суточные дозы, усредненные за время воздействия, непосредственно в дополнительный риск индивидуального развития рака. [Стр. EC50 ... [Pg.37]

Член pH (или pI) в уравнении Немста содержит коэффициент наклона электрода как линейную температурную зависимость.Это означает, что определение pH требует мгновенного ввода, ручного или автоматического, преобладающего значения температуры в потенциометр. В ручном режиме ручка температурной компенсации предварительно устанавливается на фактическое значение. В автоматической процедуре регулировка постоянно достигается в прямом соединении с датчиком температуры, погруженным в раствор рядом с индикаторным электродом. Датчик обычно состоит из термометра сопротивления Pt или Ni или термистора, обычно основанного на резисторе NTC.Интересной разработкой в ​​1980 году стал pH-метр Orion Model 611, в котором сам pH-электрод используется для измерения температуры раствора (см. Ниже). [Стр.94]

Ряд гомологов (/ -метибензил) алкиламинов [387] показывает интересный график 8 / log P ct, показанный на рис. 5.5. Фактор наклона более мелких членов ряда, -1,02, больше, чем у фенольного ряда. Значение, близкое к 1, указывает, что log m инвариантен с константой распределения октанола -... [Pg.77]

Кинетические константы и параметры модели в модели O Flaherty 2-7 Время пребывания в биокинетическом модуле модели IEUBK 2-8 Кинетические константы и параметры модели в модели Леггетта 2-9 Сводка крови Факторы наклона в различных средах окружающей среды 2-10 Генотоксичность свинца In vivo 2-11 Генотоксичность свинца In vitro ... [Pg.15]

В многочисленных исследованиях предпринимались попытки сопоставить уровни свинца в окружающей среде с уровнями свинца в крови (Таблица 2-9 ). Были рассчитаны коэффициенты наклона, которые позволяют предсказать увеличение содержания PbB (пг / дл) на единицу концентрации свинца в окружающей среде (EPA 1986a, 1989g).Зависимость между концентрацией среды и PbB криволинейна, так что наклон уменьшается с увеличением концентрации свинца. [Стр.274]

Таблица 2-9. Резюме факторов наклона крови из различных сред окружающей среды ... [Pg.275]

Коэффициенты наклона для вклада свинца в кровь из рациона взрослых могут быть получены из экспериментального исследования (Cools et al. 1976) и двойного исследования диеты ( Шерлок и др., 1982). Эти коэффициенты наклона колеблются от 0,027 до 0,034 пг / дл крови на пг потребления свинца в день (EPA 1986a).Данные повторного исследования питания младенцев Ryu et al. (1983) были повторно проанализированы, чтобы получить коэффициент наклона 0,24 пг / дл крови на пг / день потребления свинца (EPA 1990e). [Pg.278]

Таблица 1. Краткое изложение факторов наклона крови из различных сред окружающей среды. [Pg.615]


См. Также в источнике #XX - [ Стр. 320 ]

См. Также в источнике #XX - [ Стр. 266 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.164 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.433 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.99 , Стр.335 , Стр.337 , Стр.342 , Стр.344 , Стр. 346 , Стр.373 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.320 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр. 320 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.460 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр. 266 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр. 266 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.13 , Стр.162 , Стр.164 ]

См. Также в источнике №XX - [ Стр.104 , Стр.105 , Стр.117 ]


Коэффициент добротности в зависимости от ширины полосы в октавах полосовой фильтр -3 дБ расчетная формула расчета коэффициента добротности Q в полосу пропускания Ширина полосы пропускания октавный фильтр преобразования октавы полосы пропускания крутизна кривой согласования вибрации октавы полосы пропускания дБ / октаву Крутизна эквалайзера эквалайзера Частота отсечки эквалайзера фильтр -3 дБ расчетная формула расчета коэффициента добротности Q в ширину полосы пропускания ширина полосы пропускания октава преобразование фильтр BW октава вибрация мастеринг крутизна дБ / октава EQ фильтр частота среза эквалайзера - sengpielaudio Sengpiel Berlin

Чтобы использовать калькулятор, просто введите значение.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака .

BW = Δf = f 0 / Q Q =

f

5

0

5 06 0 = BW × Q = √ ( f 1 × f 2 )
8 8 2 - f 1 f 1 = f 0 /2 0 0 0 /2 0 0 2 = f 2 - BW f 2 = f 0 2 / f 1 = 8 945000 BW

Формула преобразования: «октавная полоса пропускания» N в коэффициент качества Q :

Формула преобразования: Коэффициент качества Q в «октавную полосу пропускания» N :

Также известна эта более длинная формула с 4 Q; см. его разработку по адресу:
Пропускная способность в октавах по сравнению с Q в полосовых фильтрах - RaneNote 170

Частотное отношение октавы:

Формула для преобразования коэффициента качества Q в «полосу пропускания в октавах» N ,
но с натуральным логарифмом :

И очень короткая формула для преобразования добротности Q
к 'полосе пропускания в октавах' N , но с sinh -1 :

Преобразование полосы пропускания в ответ на интервал, отличный от октавы, например индикация
«ширина полосы как функция квинты» с интервалом 2/3 или 1/2 октавы необычна. N - 1)
С учетом добротности Q найти полосу пропускания в октавах N .
N = журнал (1 + 1 / (2 × Q 2 ) + sqr (((2 + 1 / ( Q 2 )) 2 ) / 4 - 1)) / журнал (2)



Таблица преобразования или таблица
полоса пропускания в октавах
N с коэффициентом качества Q

BW дюйм
октавы
Фильтр
Q
BW дюйм
октавы
Фильтр
Q
BW дюйм
октавы
Фильтр
Q
BW дюйм
октавы
Фильтр
Q
1/80 115.4 1 1,41 4 0,267 7 0,089
1/60 86,6 1 1/4 1,12 4 1/4 0,242 7 1/4 0,082
1/50 72.1 1 1/3 1,04 4 1/3 0,234 7 1/3 0,079
1/40 57,7 1 1/2 0,92 4 1/2 0,220 7 1/2 0,075
1/30 43.3 1 2/3 0,82 4 2/3 0,207 7 2/3 0,071
1/25 36,1 1 3/4 0,78 4 3/4 0.200 7 3/4 0,068
1/20 28.9 2 0,67 5 0,182 8 0,063
1/16 23,1 2 1/4 0,58 5 1/4 0,166 8 1/4 0,058
1/12 17.3 2 1/3 0,56 5 1/3 0,161 8 1/3 0,056
1/10 14,4 2 1/2 0,51 5 1/2 0,152 8 1/2 0,053
1/8 11.5 2 2/3 0,47 5 2/3 0,143 8 2/3 0,050
1/6 8,65 2 3/4 0,45 5 3/4 0,139 8 3/4 0,048
1/5 7.20 3 0,40 6 0,127 9 0,044
1/4 5,76 3 1/4 0,36 6 1/4 0,116 9 1/4 0,041
1/3 4.32 3 1/3 0,35 6 1/3 0,113 9 1/3 0,039
1/2 2,87 3 1/2 0,33 6 1/2 0,106 9 1/2 0,037
2/3 2.14 3 2/3 0,30 6 2/3 0,100 9 2/3 0,035
3/4 1,90 3 3/4 0,29 6 3/4 0,097 9 3/4 0,034
10 0.031

Q коэффициент как функция ширины полосы в октавах N

Пропускная способность в
октавы
N
Фильтр
Q коэффициент
3,0 шириной 0,404 низкий
2,0 0,667
1.5 0,920
1,0 1,414
2/3 2,145
1/2 2,871
1/3 4,318
1/6 8,651
1/12 малый 17,310 высокая

Уведомление:
Низкая добротность дает широкую полосу пропускания или
высокая добротность дает узкую полосу пропускания (небольшую).

Высокое качество фильтра означает узкополосную фильтрацию (режекторную) с большой добротностью.
Это приводит к крутым флангам фильтра с небольшой полосой пропускания.

Низкое качество фильтра означает широкополосную фильтрацию с небольшой добротностью.
В результате получаются плоские боковые стороны фильтра с большой полосой пропускания.


Чем больше Q, тем более узкий пик резонанса.
Чем меньше добротность, тем шире резонансный пик.

Режекторные фильтры имеют высокий коэффициент качества (Q), соответствующий небольшой полосе пропускания.

Q-фактор или полоса пропускания
не указывайте "крутизну" в дБ / окт.

Наклон в дБ / окт. = Крутизна флангов фильтра
Только с фильтрами высоких и низких частот - не с колоколообразными кривыми

Примечание: Коэффициент Q (добротность) или полоса пропускания не могут быть преобразованы в "наклон" как дБ / окт.
Есть мастеринг-эквалайзеры с ложной информацией относительно настройки фильтра как
"Наклон в дБ / октава", а не коэффициент Q (ширина), см .:
Наклон или крутизна фильтра (дБ / октава) не являются шириной полосы = Наклон в дБ / октаву или крутизна фильтра склоны - это не пропускная способность.


Под словом «качество» не подразумевается ценность сигнала. Имеется ввиду качество фильтра.
Если фильтр имеет пологую крутизну, многие частоты зависят от частоты среза.
Таким образом, фильтр имеет большую полосу пропускания, а так называемый коэффициент качества Q определяется как низкий количество.
Если фильтр имеет крутые уклоны, его полоса пропускания меньше. Здесь влияет несколько частот ниже и выше его частоты среза и качество коэффициент Q задан как большое число.

Почему ширина полосы и частота среза находятся на уровне «−3 дБ»?
Почему мы всегда уменьшаем усиление фильтра на 3 дБ?
Полная ширина на полувысоте (FWHM).

Ответ: Это точка, в которой энергия (мощность) падает до значения ½ или 0,5 = 50 процентов от начальной мощности в виде энергии. величина, которая эквивалентна (-) 3 дБ = 10 × log (0,5). Падение мощности (-) 3 дБ - это уменьшение на 50% до значения 50%.
Здесь напряжение падает до значения √ (½) или 0,7071 = 70,71 процента от начального напряжения в качестве величины поля, эквивалентной (-) 3 дБ = 20 × log (0,7071). Падение напряжения (-) 3 дБ - это уменьшение на 29,29% до значения 70.71%.

(-) 3 дБ означает ½ электроэнергии, и поскольку мощность пропорциональна квадрата напряжения, значение будет 0,7071 или 70,71% от напряжения полосы пропускания.
√½ = 1 / √2 = √0,5 = 0,7071. P ~ V 2 , то есть 0,5 ~ 0,7071 2 .

Звукорежиссеры и звукорежиссеры («слуховые люди») в основном используют обычное (звуковое) количество полей . Вот почему говорят:
Частота среза устройства (микрофона, усилителя, динамика) - это частота, на которой уровень выходного напряжения уменьшается до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входного напряжения (0 дБ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту √½ = 1 / √2 = 0,7071, что составляет 70,71% от входного напряжения.

Акустикам и звукооператорам ("шумовым бойцам"), кажется, больше нравится (звук) количество энергии . Нам говорят:
Частота среза устройства (микрофон, усилитель, громкоговоритель) - это частота, на которой уровень выходной мощности снизился до значения (-) на 3 дБ ниже уровня входной мощности (0 дБ).
● (-) 3 дБ соответствует коэффициенту ½ = 0,5, что составляет 50% от входной мощности (половина значения).

Примечание: Коэффициент усиления мощности (усиление мощности) не является распространенным в аудиотехнике.
Даже усилители мощности для громкоговорителей не усиливают мощность.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *